空间力学特性论文-文奇

空间力学特性论文-文奇

导读:本文包含了空间力学特性论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:多自由度误差,齿轮解析计算理论,啮合刚度与传动误差,接触与齿根应力

空间力学特性论文文献综述

文奇[1](2019)在《具有误差特征的齿轮副空间解析理论及其力学特性研究》一文中研究指出装备制造业的转型与升级的不断推进,对装备制造业中应用广泛的齿轮传动系统的性能也提出了更高的要求,而准确的对齿轮副各种特性进行计算是进行高性能的齿轮传动系统的设计与制造的基础。受齿轮设计、加工和装配过程的影响,齿轮副在安装后是必然存在误差的,并且是不可消除的,因此,误差特征成为了齿轮副的固有属性,而准确的计算与评价具有误差特征的齿轮副性能却是齿轮计算理论中的难点。不同于现有的运用有限元模型、或者是基于理想模型的国际与国家标准的系数法,本文将建立一种全新的具有多自由度误差特征的齿轮副空间解析模型与理论,并对其啮合与力学特性进行研究,具体如下:首先,建立了具有多自由度误差特征的齿轮副空间啮合数学模型:基于齿轮加工原理与坐标变换理论定义了在啮合坐标系下的曲面轮廓参数方程,并以大齿轮所在的安装位置为参考理想位置,通过空间解析几何原理,建立了新的齿轮副切片模型,该模型由多组切片齿轮啮合副组成,每组齿轮啮合副由一片标准大齿轮切片与一片非标准小齿轮切片组成。另外,针对新解析模型也提出了具有误差特征的初始啮合角度的计算方法。其次,进行了具有多自由度误差特征的齿轮副时变啮合刚度的解析方法的研究:根据具有误差特征的齿轮副啮合解析数学模型,得到了大小齿轮切片在各自的局部坐标系下的轮廓形状与方程,并基于能量法推导了各切片的各组成刚度计算公式,通过力学理论以及几何变形协调方程提出了相应的求解方法。最后,计算了在不同误差条件下的齿轮啮合刚度,并与已通过物理实验验证的有限元模型的结果进行了对比分析,验证了新的解析模型的正确性。再者,建立了新的针对修形齿轮的接触应力计算的解析模型:在具有误差特征的齿轮副啮合数学模型的基础上,推导了修形齿轮的精确轮廓曲线方程;并结合接触力学理论,建立了齿轮副啮合时的几何变形协调方程,推导得到了修形齿轮的齿面接触应力的计算公式。最终分别计算了在无修形、不同载荷、不同修形幅度和不同修形指数条件下的齿轮齿面接触应力,与相同条件下的有限元模型的计算结果进行了对比,验证了新解析模型的正确性。另外,在具有误差特征的齿轮副啮合解析数学模型与啮合刚度解析模型的基础上,建立了一种新的具有多自由度误差特征的齿面接触应力解析模型,同样通过与对应的有限元模型进行对比,验证了新的解析模型的正确性。另外,基于具有多自由度误差特征的齿轮副啮合数学模型建立了一种新的高精度、快速的计算理想状态下的齿根最大应力、关键截面位置的解析模型,并计算了在不同齿数、模数、压力角、齿高变位系数、刀具刀刃半径下的齿根应力与关键截面位置,并与现有的国际标准化组织发布的ISO 6336-3、美国齿轮制造协会发布的AGMA 2101-D04和有限元模型的计算结果进行对比分析得出:新的解析模型具有更高的精度。在此基础上结合具有多自由度误差特征的齿轮副啮合刚度、接触应力解析模型,提出了能用于计算多自由度误差条件下的齿轮齿根应力与关键截面位置的解析方法,并研究分析了在不同大小与类型的误差条件下的齿轮齿根应力大小与关键截面位置,同样,通过有限元模型验证了新的解析模型的正确性。最后,基于具有多自由度误差特征的齿轮副啮合解析数学模型、啮合刚度和接触应力解析模型,提出了在多自由度条件下的齿轮副传动误差的解析方法,并计算了在不同误差类型与参数条件下的传动误差,也通过与相对应的有限元模型结果的对比分析,验证了新解析模型的正确性。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-09)

李世麟,张志强[2](2018)在《大断面空间交叉隧道变形及支护力学特性分析》一文中研究指出在山区修建公路交叉隧道时,由于受交通安全的要求和地形条件的限制,通常需要在隧道交叉的位置,扩大主隧道断面,设置紧急停车带,用以确保隧道内公路交通的安全与畅通,并防范交通事故发生时,引离故障车辆于干道。文章通过叁维数值模拟分析,对长河坝水电站公路交叉隧道结构的稳定性,进行分析研究,以保证本期主隧道与多座支洞隧道空间交叉结构的施工安全、顺利,使隧道结构衬砌受力合理,为设计优化提供可靠依据。(本文来源于《四川建筑》期刊2018年03期)

周飞[3](2017)在《土质小净距隧道空间效应力学特性研究及适用性优化》一文中研究指出山区高速公路选线时上、下行隧道往往受地形、地物的限制常采用小净距隧道形式。本文针对土质小净距隧道开挖方法不确定、洞周围岩变形较特殊、合理净距与施工间距不明确以及中夹土柱稳定措施不具体等研究现状,通过理论分析结合数值计算以及对比验证模型试验与工程实例等方法,深入研究了净距及施工间距变化下洞周围岩空间效应的力学特性,分析了中夹土柱的加固方法,并提出安全净距取值。通过数值分析优选一种更适合土质围岩小净距隧道的开挖方法;基于不同埋深条件下的地层沉降特性提出不论深浅埋洞周围岩均存在一定的偏压现象,并揭示了地表沉降曲线随埋深变化的两种形态以及中夹区域特有的压力拱式沉降现象;分析了不同净距与施工间距值对双洞效应的影响程度以及双洞效应影响下土质围岩的响应特性,提出了合理的施工间距取值;对《公路隧道设计细则》提出的开挖技术要点进行优化,明确了该要点在土质围岩的作用效果;对中夹土柱进行分区加固,优化了横向预应力锚杆的纵向植入间距,提出了合理的布设密度范围,给出了加固后最小净距的取值范围。1.分别采用CRD法、弧形导坑留核心土法及双侧壁导坑法对土质小净距隧道进行模拟开挖,从控制地层沉降、中夹土柱位移和塑性区的发展及初支结构应力的增长考虑,经过对比分析,择优选择双侧壁导坑法作为更适合土质围岩小净距隧道的开挖方法。2.在不同埋深条件下考察洞周围岩的变形特性,拱顶附近沉降值远大于中夹土柱,且拱顶与中夹土柱上侧位移随埋深增加而增大,下侧位移受埋深变化影响很小。无论浅埋还是深埋洞周围岩均存在一定的偏压现象,净距不变的前提下,隧体两侧压力值均随埋深增大而增加,埋深越大内外侧压力值差值也越大,偏压越严重,埋深增大是中夹土柱应力集中现象加剧的原因之一。随着埋深增加地表沉降曲线逐渐由“单驼峰形”转变为典型的“沉降槽形”;中夹区域内某一特定地层开始出现压力拱式沉降现象,该地层的位置随埋深增加逐渐靠近拱顶,随净距增大及纵向开挖深度的增加逐渐远离拱顶。3.通过对不同净距条件、围岩级别以及隧道设计参数的数值模拟,研究了洞周围岩的力学特性和变形规律。随着净距的不断减小,内侧拱腰和中夹土柱的位移及应力出现大幅增长,外侧拱腰变化却很小,表明净距变化是改变双洞效应作用强弱的主要原因,同时也是中夹土柱应力集中现象加剧的另一原因,净距越小,洞周围岩的偏压现象越严重。在净距为24m~9m时,中夹土柱内双洞效应的强影响区域在两侧的分布之和约占总面积的60%,中部相对弱影响区域约为40%,同时塑性区缓慢发展;净距为9m~7m时,强影响区域的分布率开始出现较缓增长,塑性区发展显着;净距6m~3m时,强影响区域增幅显着,塑性区急速增长并出现左右贯通。围岩弱化和跨度增加均会扩大开挖扰动的影响范围,并使洞周围岩的受力环境变得更为复杂,且隧体结构对跨度增加的敏感度大于围岩弱化。4.研究了不同纵向掌子面施工间距下洞周围岩的响应特性。各地层的竖向位移在洞口处均为最大值,随着纵深的增加逐渐减小,在掌子面前方10m处趋于稳定。左右洞地层沉降差和中夹土柱主应力增幅率在间距≤0.5D和≥2.0D时变化不明显,在0.5D~1.5D之间时变化显着;间距的增大还会扩大先行洞塑性区的分布,并在拱肩和仰拱部分形成新的二次扰动区,间距变化是改变双洞效应作用强弱的次要原因,提出合理的掌子面施工间距范围应≤0.5D,或≥2.0D。5.优化了《细则》中双侧壁导坑法的开挖技术要点,并对该要点在土质围岩中的作用效果进行补充。随着左右导坑施工距离的增加,开挖后成一侧导坑时,先成导坑与后成导坑均受到影响,先成导坑表现为位移及应力值缓慢增大,而后成导坑表现为横向位移及应力值逐渐减小,且后成导坑的变化速率相对较大,因此该开挖技术要点对先成导坑的稳定性作用不显着,但对后成导坑的稳定性做出了较大的贡献。左右导坑施工距离的改变对洞周围岩竖向位移影响较小,但从控制掌子面内水平位移的增长考虑,合适的距离范围宜≥1.0D。6.将中夹土柱分为上盘、中墙以及下盘分区域加固,经分析得出全盘加固+预应力锚杆+注浆对控制中夹土柱稳定性效果最好。对横向预应力锚杆的纵向植入密度进行研究,提出植入间距与加固效果并非成正比:当布设间距范围为0.6m~1.0m时,中夹土柱竖向位移的发展及应力值增长得到了较好的控制;当布设间距为0.3m~0.6m时控制效果次之;间距范围为1.0m~1.5m时效果最差;不论何种布设间距对控制围岩横向位移的发展作用都很小。提出加固后最小净距的取值范围,Ⅳ级围岩双车道最小净距的取值范围为4~7m,叁车道为5~8m;Ⅴ级围岩双车道为5~8m,叁车道为6~9m。综上所述,通过对土质小净距隧道力学特性的研究,优选了适合的开挖方法,揭示了洞周围岩的受力变形规律,提出了中夹土柱合理的加固措施,为土质围岩下开展小净距隧道形式的设计及施工提供了一定的参考。(本文来源于《长安大学》期刊2017-10-25)

邓欣[4](2017)在《超大跨径碳纤维空间缆索悬索桥力学特性分析》一文中研究指出悬索桥的跨径极限不断被刷新,朝着更大更长的方向推进成为现代悬索桥的发展趋势。悬索桥跨径超过2000米后,传统的钢主缆平行缆索悬索桥的主缆材料利用率和抗风稳定性问题十分突出。利用碳纤维材料特性和空间缆索整体性的优势,本文提出一种新型的碳纤维单叶双曲面空间缆索体系悬索桥,在发挥碳纤维材料轻质高强高弹模的同时,采用空间缆索体系提高悬索桥的扭弯频率比,解决抗风稳定性问题。采用试验分析和有限元分析相结合的方法,进行碳纤维空间缆索悬索桥的力学性能研究分析。本文主要工作和研究成果如下:制作了主跨15m的高强纤维单叶双曲面空间缆索悬索桥试验模型,进行了竖向堆载试验、水平荷载试验和模型自振特性测试等试验研究。通过竖向堆载试验发现,空间缆索悬索桥索力分配基本均匀,具有良好的协同工作能力,且随着荷载的增大,每级加载下的竖向位移逐渐减小,存在重力刚度现象。在竖向偏载试验中,空间缆索具有较好的空间整体性,施加偏心荷载后加劲梁的扭转角不大,表明上部空间索网能有效地限制加劲梁的扭转变形,单叶双曲面空间缆索体系悬索桥的抗扭性能较好。水平荷载静力试验表明,空间缆索内力的的水平向分力参与工作,提高了悬索桥的抗侧刚度。对碳纤维空间缆索悬索桥试验模型进行ANSYS建模,开展试验仿真分析研究,有限元结果和试验实测两者吻合较好。在此基础上,开展空间悬索桥影响因素分析研究,讨论了主缆弹性模量、主缆材料、加劲梁弹性模量等因素对空间缆索悬索桥力学性能的影响。进行碳纤维空间缆索桥和平行缆索桥的有限元对比分析研究,研究表明:在相同的荷载等级下,单叶双曲面空间缆索悬索桥竖向刚度略有提高,竖向位移减少了 8.5%;偏载下扭转角度较平行悬索桥降低了 64%,抗扭性能有很大程度的提高;横向刚度有较大程度的提高,水平位移减小了 36.6%,验证了空间悬索桥力学性能上的优势。以琼州海峡大桥为背景,选择合理的参数,设计了以碳纤维为主缆材料的跨度4000m空间缆索悬索桥和平行缆索悬索桥的两种方案,进行了成桥状态下的静力性能、动力模态特性及抗风稳定性等方面的力学性能对比研究。分析表明:空间缆索体系悬索桥的扭转频率和扭弯频率比大幅度提高,悬索桥的静风和颤振稳定性都有很大程度的提高,空间缆索体系悬索桥的静风扭转发散临界风速位109.29m/s,平行缆索体系悬索桥的静风扭转发散临界风速为36.14m/s,空间缆索体系悬索桥的颤振临界风速为172.16m/s,平行缆索体系悬索桥的颤振临界风速为38.95m/s,空间悬索桥具有良好的抗风稳定性。本文对超大跨径碳纤维空间缆索悬索桥的优化措施进行了初步研究,分析了中央连接扣、钢丝和碳纤维混合主缆、抗风缆索等对4000m跨度碳纤维空间缆索悬索桥的静动力特性及抗风性能的影响,得到了具有一定参考价值的结论。(本文来源于《东南大学》期刊2017-06-03)

郑新雨[5](2017)在《毗邻构筑物地铁车站施工有限空间力学特性模型试验研究》一文中研究指出地铁沿线特别是地铁枢纽站附近往往建有密集的高大建筑群,有限空间内深基坑施工对既有构筑物的影响不容忽视。开展狭小空间内构筑物相互作用的理论与试验研究,对工程技术进步和灾害防治具有重要的理论与现实意义。本文以深圳地铁车公庙枢纽改扩建工程为依托,针对地铁车站基坑施工过程围护结构受力特点,采用理论分析、室内模型试验等手段进行综合研究,针对有限空间新建及既有构筑物的力学特性开展研究:(1)通过资料调研总结归纳,推导了较普遍的有限土体压力计算公式。在前人研究的基础上,通过对已有有限土压力理论公式的研究,并与试验得到的实测结果进行对比分析。(2)配置了稳定性好,性能易控的有限岩土体地质力学模型试验相似材料。通过大量的配比试验,运用正交试验方法与全因素试验方法对比验证了试验材料的特性,研制了一种新型的相似材料。这种材料用铁粉、重晶石粉、石英砂作为骨料,松香、石蜡油作为胶结剂,石膏作为调节剂混合而成。经配比试验和数据分析,总结了相似材料力学参数的若干影响因素。新材料具有容重高、强度与弹模低、性能稳定、易于加工堆砌、可重复使用的特点,可以模拟范围较广的岩体材料,是一种比较理想的地质力学模型相似材料。(3)开展了毗邻构筑物地铁车站施工地质力学模型试验。设计了高强度、可拼装可视化的模型试验台架,试验采用目前较为先进的机械式、电阻式及光纤式等多种测试技术开展多元信息监测。通过多工况条件下模型的制作、开挖、数据监测,获得了基坑开挖引起的围护结构有限空间土压力变化以及深部土体水平位移规律。(本文来源于《石家庄铁道大学》期刊2017-06-01)

李恒[6](2016)在《考虑空间热环境的星箭包带式连接结构力学特性研究》一文中研究指出在航天领域中,卫星与运载火箭之间的连接普遍采用包带式连接结构,其连接和解锁分离性能的优劣将直接影响星上高精度敏感元器件及星箭整体的动力学特性。随着航天技术的迅速发展,有关包带式连接结构力学特性的研究工作已日渐完善,就已掌握的资料来看,少有考虑空间热环境对星箭包带式连接结构力学特性等方面的影响。论文分析了空间热环境下的包带式连接结构连接特性和动力学特性,提供了一种有效的方式来揭示受空间热环境影响下的包带式连接结构力学特性。主要内容如下:(1)在ANSYS软件中建立考虑接触摩擦的包带式连接结构叁维有限元模型;确定一种可以应用在热分析中的金属包带预紧力加载方式;引用包带温度实验,开展有限元仿真分析,并对比仿真分析结果与实验数据,验证有限元模型及仿真方法的正确性。(2)根据连接结构自身结构特点和飞行时的空间位置,详细分析其所处的真实空间热环境;给出连接结构在相应空间热辐射下的热流计算;针对不同空间热环境,对包带式连接结构开展瞬态温度场有限元分析。(3)对比分析在考虑空间热环境和常温环境下连接结构的非线性连接特性,并讨论多种参数变化对连接结构静力学特性的影响。(4)简化叁维有限元模型,建立包带连接系统二维有限元模型;构建两自由度包带连接系统轴向振动力学模型;设计、开展包带连接系统有限元分析,针对不同空间热环境,研究不同激励频率下连接结构关键位置处的动力学响应特征,并分析探讨包带预紧力和卡块楔角等参数对连接结构响应规律的影响。(本文来源于《中国地质大学(北京)》期刊2016-05-01)

陈鸿炜,苏庆田,吴冲,孙旭霞[7](2014)在《空间钻石型钢塔梁柱连接节点力学特性分析》一文中研究指出以范蠡大桥为背景,建立全桥杆系有限元模型和空间异形钢梁柱连接节点有限元模型,并对其进行对比分析研究。结果表明,塔柱承受着轴力和弯矩作用,塔柱内侧板件承担了60%~65%的竖向压力;横梁在连接节点附近受到横向弯曲和扭转作用;梁柱连接节点内板件应力分布不均匀,节点内侧应力水平较高,但高应力水平区域范围较小,应力扩散较快,结构受力安全。板壳有限元方法计算梁柱连接节点处结构应力比杆系有限元方法的精度高。(本文来源于《结构工程师》期刊2014年06期)

岳卫东[8](2013)在《某立交桥岔口异形结构空间力学特性分析》一文中研究指出针对某岔口异形结构,分别用空间梁格法及实体分析法建立叁维有限元模型进行分析,并与荷载试验实测结果进行对比,对比显示,空间实体分析的应力、位移、荷载与实测结果最接近并略偏大;结构偏载效应及箱梁剪力滞效应明显;梁格法分析结果与实测结果非常接近,表明梁格法能较好的反映结构的总体性能,且能够反映偏载效应,但梁格法不能反映箱梁结构的剪力滞效应;单梁法本质上不能体现异形结构的力学特征。(本文来源于《山东交通学院学报》期刊2013年01期)

徐振邦[9](2012)在《空间遥感器整机隔振动力学特性研究》一文中研究指出空间遥感器在发射过程中要经历复杂的力学环境,对其采取隔振措施能够提高遥感器抗发射力学环境的能力。对遥感器整机隔振的动力学特性进行了仿真研究。建立了卫星、遥感器主体和内部组件相互耦合的简化结构模型,采用导纳传递法推导出简化结构的理论模型,据此模型进行了仿真研究。研究结果表明:遥感器整机隔振技术能够改变系统的动力学特性,衰减高频振动响应。隔振频率越低、阻尼越小,隔振效果越好,但频率过低、阻尼过小时也会带来结构失稳及低频响应放大过大等问题,因此在设计中要对频率、阻尼等参数予以优化。此外,研究结果还表明隔振措施对随机振动也有明显的衰减作用。(本文来源于《第十届全国光电技术学术交流会论文集》期刊2012-06-12)

杜艾,周斌,归佳寅,刘光武,李宇农[10](2012)在《空间高速粒子捕获用密度梯度气凝胶的热学与力学特性》一文中研究指出采用正硅酸四乙酯(TEOS)的乙醇-水溶液为前驱体,氢氟酸为催化剂,结合溶胶-凝胶过程与CO2超临界流体干燥工艺,一步反应获得了密度为40-175mg·cm-3的单元气凝胶.以上述工艺为基础,通过逐层凝胶法、溶胶共凝法和梯度溶胶共凝胶法分别制备了叁种密度梯度气凝胶样品,并研究了其功能梯度特性.结果表明:不同密度的气凝胶均具有粒径约为40-90nm球形颗粒构成的叁维骨架结构,密度越低,骨架越疏松,峰值孔径越大,孔径分布也更为分散;叁种方法制备的样品均具有明显的密度梯度,梯度特性由不连续到连续.动态热机械性能测试表明,随着密度的降低,气凝胶在低温(-100℃)和常温(25℃)下杨氏模量均有减小的趋势,其范围分别约为4.6×105-1.9×105Pa和5.0×105-2.1×105Pa.热学测试表明,随着密度的降低,气凝胶的热扩散系数增高,单位体积热容降低,而热导率则不成单调变化.(本文来源于《物理化学学报》期刊2012年05期)

空间力学特性论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在山区修建公路交叉隧道时,由于受交通安全的要求和地形条件的限制,通常需要在隧道交叉的位置,扩大主隧道断面,设置紧急停车带,用以确保隧道内公路交通的安全与畅通,并防范交通事故发生时,引离故障车辆于干道。文章通过叁维数值模拟分析,对长河坝水电站公路交叉隧道结构的稳定性,进行分析研究,以保证本期主隧道与多座支洞隧道空间交叉结构的施工安全、顺利,使隧道结构衬砌受力合理,为设计优化提供可靠依据。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

空间力学特性论文参考文献

[1].文奇.具有误差特征的齿轮副空间解析理论及其力学特性研究[D].华南理工大学.2019

[2].李世麟,张志强.大断面空间交叉隧道变形及支护力学特性分析[J].四川建筑.2018

[3].周飞.土质小净距隧道空间效应力学特性研究及适用性优化[D].长安大学.2017

[4].邓欣.超大跨径碳纤维空间缆索悬索桥力学特性分析[D].东南大学.2017

[5].郑新雨.毗邻构筑物地铁车站施工有限空间力学特性模型试验研究[D].石家庄铁道大学.2017

[6].李恒.考虑空间热环境的星箭包带式连接结构力学特性研究[D].中国地质大学(北京).2016

[7].陈鸿炜,苏庆田,吴冲,孙旭霞.空间钻石型钢塔梁柱连接节点力学特性分析[J].结构工程师.2014

[8].岳卫东.某立交桥岔口异形结构空间力学特性分析[J].山东交通学院学报.2013

[9].徐振邦.空间遥感器整机隔振动力学特性研究[C].第十届全国光电技术学术交流会论文集.2012

[10].杜艾,周斌,归佳寅,刘光武,李宇农.空间高速粒子捕获用密度梯度气凝胶的热学与力学特性[J].物理化学学报.2012

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